کمپرسورها دارای انواع مختلفی از جمله کمپرسورهای پیستونی،  کمپرسور اسکرو و … هستند. ما در این مقاله به مقایسه کمپرسور پیستونی با کمپرسور اسکرو و کمپرسور سانتریفیوژ می پردازیم. بر اساس نوع عملکرد می توان آن ها را به دو دسته دینامیکی و جابه جایی مثبت تقسیم کرد.

نمودار انواع کمپرسور

افزایش فشار در کمپرسور های جابجایی مثبت همراه با کاهش حجم می باشد و کلیه کمپرسورهای که در این خانواده وجود دارند نیز بر این اساس عمل می کنند. افزایش فشار، در نوع دینامیکی در اثر افزایش سرعت گاز که در پوسته کمپرسور سرعت به فشار تبدیل می‌گردد، انجام می‌شود.

در کارخانه ها انواع کمپرسورها به صورت عمده تولید می گردند که از انواع آن ها می‌توان به چهار نوع سانتریفیوژی، پیچی یا همان اسکرو، مارپیچی یا اسکرال و پیستونی اشاره کرد.

در صنعت تبرید به صورت سنتی چندین دهه است که از کمپرسور پیستونی استفاده می شود که شامل پیستون، میل لنگ، شاتون، سوپاپ ها و سیلندر می‌باشند. اما با توجه به گذشت زمان و به میان آمدن کمپرسورهای اسکرال و روتاری اسکرو و به دلیل داشتن قابلیت های بالا و راندمان بهتر آن ها در صنعت تبرید، این انواع استفاده های گسترده تری پیدا کرده اند.

کمپرسورهای پیستونی، اسکرو و اسکرال در دسته کمپرسورهای جابجایی مثبت قرار می‌گیرند. به این دلیل که بر اساس به دام انداختن مبرد در محفظه کمپرسور و بعد از آن کاهش حجم آن،  مبرد را فشرده می نمایند و به همین دلیل در این دسته قرار می‌گیرند.

نمایی از کمپرسور پیستونی

در مقابل سه دسته نامبرده دسته دیگری وجود دارد که کمپرسور سانتریفیوژ نام دارند. این نوع با استفاده از اصل فشرده سازی دینامیکی پیش می‌رود. با توجه به نوع عملکرد کمپرسورهای سانتریفیوژی این دسته از کمپرسور ها در گروه کمپرسورهای دینامیکی قرار می گیرند.

مقایسه کمپرسور پیستونی با کمپرسور اسکرو

اولین تفاوت کمپرسور های اسکرو با کمپرسور پیستونی محل ‌های مورد استفاده از این کمپرسورها می‌ باشد. از نمونه های اسکرو در صنایع تولیدی های بزرگ مانند خودروسازی، لوازم خانگی و تولید ابزار آلات صنعتی و در بخش‌ های صنایع فناوری و صنایع فرآوری مواد پتروشیمی، معدن و در صنعت حمل و نقل و بخش‌های مختلف تاسیسات و نظامی استفاده می شود.

کمپرسورهای پیستونی معمولاً در مشاغل کوچک مانند کارگاه های چوب، گاراژها و تعمیرگاه های خودرو، کارهای ساختمانی و انواع ساخت و سازها، کسب و کارهای کوچک و کارهایی که به نقاشی و رنگ آمیزی مربوط باشند، مورد استفاده قرار می گیرد.

هر یک از این کمپرسور ها هم مزایایی نسبت به دیگری دارند که ابتدا مزایای اسکرو نسبت به کمپرسور پیستونی را در اینجا بررسی می کنیم.

مهمترین مزیتی که کمپرسورهای اسکرو نسبت به نوع کمپرسور پیستونی دارند، مصرف انرژی این کمپرسورها می باشد. کمپرسورهای پیستونی ۲۵ الی ۳۰ درصد از نوع اسکرو بازدهی کمتری دارند. علاوه بر این کمپرسورهای پیستونی به دلیل رفت و برگشت هایی که در مکانیزم خود دارند لرزش و سر و صدای بیشتری نسبت به اسکرو تولید می‌کند.

نمایی از کمپرسور اسکرو

افرادی که در بخش ‌های صنعتی با حجم بالای ۲۰۰۰ لیتر نیاز به کمپرسور دارند، بهتر است از کمپرسورهای اسکرو استفاده کنند. به دلیل اینکه هزینه نگهداری آن ها بسیار پایین ‌تر از کمپرسور پیستونی می باشد. همچنین کمپرسور پیستونی به دلیل نداشتن فن و سیستم های خنک کننده باید به صورت دوره ‌ای استفاده شود، اما کمپرسور های اسکرو دارای قابلیت کار کردن مداوم هستند.

در کمپرسورهای اسکرو خروجی هوا دارای کیفیت بسیار بالایی می باشد و برای کیفیت بالای هوای خروجی تنها کافی است که فیلترهای این بخش را به موقع تعویض کرد تا این کیفیت نیز باقی بماند.

یکی از تفاوت های کمپرسور پیستونی و اسکرو در عملکرد سیلندر آن ها می باشد که در کمپرسورهای اسکرو این عملکرد به بهترین نحو صورت گرفته است. این موضوع سبب کاهش میزان روغن خروجی و افزایش طول عمر سیلندر می شود. همچنین کمپرسورهای اسکرو به دلیل ساختار پیچی که در خود دارند نسبت به کمپرسور پیستونی بسیار کوچک تر شده است‌.

علاوه بر تمام موارد ذکر شده به علت مکانیسم های خاصی که در کمپرسورهای اسکرو وجود دارد، لازم به ذکر است که در این کمپرسورها رسوب گیری صورت نمی‌گیرد و بنابراین مشکلاتی که ناشی از رسوب گیری نیز در آن ها ایجاد نمی ‌شود. به خاطر وجود همین دلایل ذکر شده می توان گفت کیفیت عملکرد کمپرسورهای اسکرو تقریباً همیشه ثابت می باشد.

در ادامه به بررسی مزایای کمپرسور پیستونی نسبت به اسکرو می پردازیم.

اشاره کردیم هر دو نوع کمپرسور پیستونی و اسکرو مزایایی نسبت به یکدیگر دارند. لازم به ذکر است که قطعاً کمپرسورهای پیستونی دارای مزایای پر ارزشی هستند که تا امروز توانسته اند در بین کاربران در بخش ‌های کوچک صنعتی جایگاه خود را حفظ کنند.

یکی از مهم ترین مزیت های کمپرسورهای پیستونی قیمت پایین تر و مناسب تر آن ها، نسبت به کمپرسور های اسکرو می باشد. علاوه بر هزینه پایین خرید، این کمپرسورها دارای هزینه های نگهداری بسیار پایین تری نسبت به کمپرسور های اسکرو هستند. برای افرادی که با حجم های کمتر از ۲۰۰۰ لیتر سر و کار دارند، بهتر است که از کمپرسور پیستونی استفاده کنند.

یکی دیگر از مهم ترین مزیت های کمپرسورهای پیستونی این قابلیت مهم در آن ها است که دارای توانایی متراکم کنندگی چند گاز در یک زمان مشخص و به صورت همزمان می باشد که این قابلیت در انواع دیگر کمپرسورها موجود نیست.

مقایسه کمپرسور پیستونی با کمپرسور سانتریفیوژ

از کمپرسورهای سانتریفیوژ یا همان کمپرسورهای گریز از مرکز در ماشین‌های بزرگ در صنایع نفت و صنایع شیمیایی و در دستگاه های تهویه مطبوع که بسیار بزرگ هستند، استفاده می ‌شود. هنگامی از این کمپرسور ها استفاده می شود که حجم بخار ورودی به کمپرسور بسیار بالا باشد. لازم به ذکر است که در کمپرسورهای گریز از مرکز از مبردهایی با راندمان حجمی کم و وزن مولکولی زیاد استفاده می شود.

نمایی از کمپرسور سانتریفیوژ

در مقایسه بین کمپرسور پیستونی و سانتریفیوژ، می‌ توان گفت در کمپرسورهای سانتریفیوژ خطر ضربه های هیدرولیکی که به صورت احتمالی رخ می ‌دهند؛ حذف شده ‌اند. این کمپرسورها دارای وزن کمتر و ابعاد کوچک تر در قدرت های مساوی با کمپرسور های پیستونی هستند.

همچنین سوپاپ هایی که در کمپرسورهای پیستونی وجود دارد، در کمپرسورهای سانتریفیوژ موجود نمی باشد و در نتیجه مقاومت در آن ها حذف شده است. تعادل و آب بندی در این نوع از کمپرسور ها بسیار بهتر صورت می گیرد به این دلیل که نیروی اینرسی متغیری ندارند. همچنین در کمپرسورهای گریز از مرکز نیاز به روغن کاری های درونی وجود ندارد که در نتیجه این عمل روغن به وسایل تبادل کننده در کمپرسور مانند کندانسور نمی ‌رود.